功放線(xiàn)性化實(shí)現方法

圖8:(a)框圖提供了簡(jiǎn)化版的Scintera SC1889/69 RFPAL芯片內部Volterra級數發(fā)生器,(b)右邊顯示了Volterra級數公式的配置。
監視模塊大部分是在數字域中實(shí)現的,因為像快速傅里葉變換(FFT)和誤差指標產(chǎn)生等功能更適合使用數字信號處理(DSP)技術(shù)實(shí)現。如圖7所示,監視輸入部分包括下變頻器和ADC,這是提供DSP使用的頻譜分解數據所要求的。與依賴(lài)于外部下變頻器和ADC的DPD相比,RFFB ADC的集成是一個(gè)顯著(zhù)的區別。SC1889/69 SoC中采用的這種獨特的分割方法可產(chǎn)生單片、高集成度的解決方案,不僅能保持數字方法的靈活性,而且具有模擬方法的簡(jiǎn)單性和低功耗優(yōu)勢。
線(xiàn)性化解決方案的總體性能取決于許多因素。RFPAL方法的最大好處是可以用作回退功放的替代方案。與回退功放相比,功耗僅0.4W的RFPAL可以帶來(lái)高達4倍的效率改進(jìn),并可實(shí)現同樣比例的總體系統功耗下降。另外,線(xiàn)性化方法能使功放更接近PSAT工作點(diǎn)工作,從而允許使用更小的晶體管實(shí)現目標輸出功率。功耗的降低意味著(zhù)可以減少系統的年度運行成本(電氣成本),當天線(xiàn)功率電平大于5W時(shí),可以在相當短時(shí)間內彌補RFPAL解決方案的初始成本。
下表顯示系統功耗和系統效率比回退放大器有明顯的優(yōu)勢:效率提高了3倍,系統功耗降低67W以上,年運行成本節省近30美元。雖然不是每個(gè)系統都一直工作在最大輸出功率,但必須為最差情況設計電源容量和系統冷卻要求。與工作在回退模式的功放相比,以前一直被忽視的預失真技術(shù)能夠極大的減小尺寸/體積以及與電源和冷卻部件(散熱器、風(fēng)扇等)相關(guān)的成本。
在比較RFPAL方法與DPD技術(shù)時(shí)可以發(fā)現一個(gè)明顯的重要區別。即使DPD可以比RFPAL方法提供更好的最后一級功放效率(表中數據為高出2%,但在大多數情況下差距要小得多),但DPD的總體系統效率仍低于RFPAL,因為DPD方法具有較高的功耗。當天線(xiàn)輸出功率電平低于10W并接近0.5W時(shí),RFPAL系統效率的提高幅度將越來(lái)越大,因為DPD功耗在總體系統功耗中所占的比例越來(lái)越大。這種差異可以使用Scintera公司在其網(wǎng)站上提供的效率計算器查看。鑒于與DPD相似的校正性能、但改進(jìn)了功耗和效率、減小了復雜性、降低了系統成本和縮小了外形封裝,RFPAL是作為異類(lèi)網(wǎng)絡(luò )部署一部分的小型蜂窩設計的理想之選。
在比較這些不同的功放線(xiàn)性化方法時(shí),重要的是要認識到,有一些模擬應用是沒(méi)法使用DPD的,如模擬遠程無(wú)線(xiàn)電頭端、功放模塊、中繼器和微波回傳系統。由于RFPAL方法是一種自適應的RFIN/RFOUT和獨立線(xiàn)性化解決方案,不需要外部數字控制,因此全模擬系統也可以使用。圖4a所示的數字部分是可選的,主要用于需要報告功能的應用,對上述模擬應用來(lái)說(shuō)不是必需的。SC1889/69易于集成,不需要預失真算法方面的專(zhuān)業(yè)知識,因此是工作在回退模式的功放的實(shí)用性替代方案。
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